与此同时，宰相李处温认为天祚帝下落不明，便与耶律大石等人共同拥立耶律淳为帝。耶律淳深知辽朝已日薄西山，推辞不从，有人便将皇袍披在他身上。耶律淳被迫登基后，大封群臣，大石由此升任三军统帅。
不论之前的推辞是真是假，这皇帝既然已经当了，耶律淳为了坐稳皇位，便向宋朝主动提出免除其每年献给辽朝的岁币，又向金朝表示愿意称臣，但是很可惜，宋、金都无情拒绝。不久后，宋徽宗命童贯率军北伐燕云，结果占据绝对优势兵力的宋军却被耶律大石率劣势兵力一举击溃。
到了六月，耶律淳病死，宋徽宗以为有机可乘，再次派兵北伐，结果又被辽军击败。十二月，金军南下燕云，燕云之地的辽人鉴于大势已去，纷纷投降。由于耶律大石不愿投降，便挟持萧太后前往夹山投奔天祚帝。
天祚帝一见到耶律大石，便责问道：“我还活着，你就敢拥立耶律淳为帝？”耶律大石正色回答：“陛下以全国之势，不能拒敌，弃国远遁，使黎民涂炭。即便立十个耶律淳，也都是太祖子孙，岂不胜乞求他人耶！”
天祚帝自知理亏，便不再追究大石的“罪责”，反而只得赐予酒食，复任其为都统，并赦免当初拥立耶律淳为帝的全部人员，以安抚人心。当然，这些都只是临时举措，心胸狭隘的天祚帝没多久就处死了萧太后，并追贬耶律淳为庶人。
1123年四月，金军主力西进，在奉圣州城东遭遇耶律大石所率的辽军，耶律大石兵败被擒。金人用绳索绑着大石，强令他带路，引导金军偷袭天祚帝的大营。毫无防备的天祚帝侥幸逃走，但其子女、妃嫔大多被金军俘虏。
事后，金太祖下诏褒奖了耶律大石，并赐给他妻妾，希望他归顺金国。耶律大石虽被迫为金军带路，但其内心却仍不愿降金。于是他与金人虚与委蛇，暗中却等待时机，在跟随金兵西征的途中，逃入山中，收拢溃兵。
九月，耶律大石带着七千多兵马回到了夹山。此时，金太祖病逝，得到耶律大石和谟葛失支援的天祚帝便想趁机出兵东进。然而耶律大石坚决反对天祚帝的这种冒险行为，劝其积蓄力量，等待时机，于是就有了此前那一幕。
耶律大石的离去，使天祚帝的实力变得更弱，但天祚帝并未因此醒悟